樹立核心素養(yǎng)理念 回歸物理教學(xué)本原
——2022年高考（甲卷）理綜第24題的解析與啟示

田 元

（四川省沐川中學(xué)校，四川 樂山 614500）

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版2020年修訂）明確提出了高中物理課程要注重體現(xiàn)物理學(xué)科的本質(zhì)，要充分體現(xiàn)出物理學(xué)科對提高學(xué)生核心素養(yǎng)的獨(dú)特作用，為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對現(xiàn)代社會(huì)和未來社會(huì)發(fā)展的挑戰(zhàn)打下基礎(chǔ).［1］目前，教育萎縮為教學(xué)，教學(xué)退縮為教知識(shí)點(diǎn)，教知識(shí)點(diǎn)收縮為教考點(diǎn)，教考點(diǎn)壓縮為教考題，從而形成了教師“反復(fù)講評”，學(xué)生“重復(fù)刷題”的高中物理教學(xué)常態(tài).［2］用“育分”代替了“育人”，這嚴(yán)重背離了物理教學(xué)的本原，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的提升，不能有效發(fā)揮物理教學(xué)的育人作用.2022年的高考物理試題對今后高中物理教學(xué)起到了很好的引領(lǐng)作用，大量選用生活中常見情境作為題目載體，大量考查通用性的物理方法，試題似曾相識(shí)而又不同于平時(shí)練習(xí)的題目，這就要求對物理知識(shí)的學(xué)習(xí)不僅要知其然，還要知其所以然，讓平時(shí)機(jī)械的“刷題”無法有效轉(zhuǎn)換成高考的“刷分”，很好地將高考試題從“知識(shí)立意”“能力立意”轉(zhuǎn)向了“價(jià)值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識(shí)為基”.［3］

1 試題回放

（2022年全國甲卷第24題）將一小球水平拋出，使用頻閃儀和照相機(jī)對運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05 s發(fā)出一次閃光.某次拍攝時(shí)，小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光，拍攝的照片編輯后如圖1所示.圖中的第一個(gè)小球?yàn)閽伋鏊查g的影像，每相鄰兩個(gè)球之間被刪去了3個(gè)影像，所標(biāo)出的兩個(gè)線段的長度s1和s2之比為3∶7.重力加速度大小取g＝10 m／s2，忽略空氣阻力.求在拋出瞬間小球速度的大小.

圖1

2 試題分析與解析

該題以高中物理常見物理模型——水平拋出的小球做平拋運(yùn)動(dòng)為背景，著重考查了勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的合成與分解、平拋運(yùn)動(dòng)以及勾股定理等知識(shí)，題目不偏不怪，難度合理，很好地考查了學(xué)生的物理觀念素養(yǎng)和科學(xué)思維素養(yǎng).

解析：頻閃儀每隔0.05 s發(fā)出一次閃光，每相鄰兩個(gè)球之間被刪去3個(gè)影像，所以圖片中相鄰兩球時(shí)間間隔為

t＝4T＝0.05×4＝0.2 s.

設(shè)拋出瞬間小球的速度為v0，每相鄰兩球間的水平方向上位移為x，豎直方向上的位移分別為y1、y2，如圖2.

圖2

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)位移公式可得

已標(biāo)注的線段s1、s2分別為

3 教學(xué)啟示

3.1 注重物理學(xué)科能力的培養(yǎng)

物理學(xué)科能力是一種綜合性能力，它包括了多個(gè)維度，其中觀察概括、解釋論證、推論預(yù)測和探究創(chuàng)新等是不同解構(gòu)視角中的共性要素，物理學(xué)科能力表現(xiàn)框架可歸納為三個(gè)能力維度，即學(xué)習(xí)理解，應(yīng)用實(shí)踐，遷移創(chuàng)新.［4］教師在教學(xué)中不僅要注重學(xué)生觀察能力、記憶能力、概括能力等基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)，還要讓學(xué)生推理能力、遷移能力、創(chuàng)新能力等高級能力得到提升.以本題為例，對題目所呈現(xiàn)的信息進(jìn)行有效提取，確定小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)就是對學(xué)生基礎(chǔ)能力的考查，對學(xué)生高級能力的考查主要體現(xiàn)在根據(jù)題目所描述的情境結(jié)合平時(shí)所學(xué)到的平拋運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行合理推理與論證，能夠理解平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還需注意，本題較平時(shí)常見題有所創(chuàng)新，小球的運(yùn)動(dòng)需要分解成兩個(gè)過程來處理，位移分別為s1和s2，并且s1和s2有關(guān)聯(lián)，它們的長度之比為3∶7，多過程的物理問題必須找到各個(gè)過程之間的聯(lián)系，再利用相關(guān)物理規(guī)律結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)即可求解.

近年來，我國的教學(xué)目標(biāo)發(fā)生了巨大的變化，從以培養(yǎng)學(xué)生基本知識(shí)與基本技能為主的“雙基”目標(biāo)，發(fā)展成“知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀”的“三維”目標(biāo)，再到以“育人”為目的的“核心素養(yǎng)”目標(biāo).從讓學(xué)生掌握知識(shí)和提高考試分?jǐn)?shù)升華成了“育人”和提升學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng).注重物理學(xué)科能力的培養(yǎng)有利于學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng)提升，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)，應(yīng)用物理知識(shí)解決物理問題以及將學(xué)習(xí)到的物理知識(shí)與技能遷移運(yùn)用到新的物理情境等過程中，將逐漸形成學(xué)生的物理觀念，同時(shí)科學(xué)思維能力與科學(xué)探究能力也得到了訓(xùn)練和提升，從而進(jìn)一步養(yǎng)成持之以恒、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及社會(huì)責(zé)任感等.所以我們要提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，首先就要從培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科能力入手，從培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)理解能力、應(yīng)用實(shí)踐能力、遷移創(chuàng)新能力等方面著手，而不是單一地、機(jī)械地培養(yǎng)學(xué)生的解題能力.

3.2 注重過程教學(xué)

近年來，“內(nèi)卷”現(xiàn)象在學(xué)校的教學(xué)活動(dòng)中十分常見，學(xué)生間的“內(nèi)卷”體現(xiàn)在加班加點(diǎn)地刷題刷分?jǐn)?shù)，遇到難題向老師請教時(shí)，往往也只是請教解決這個(gè)問題的方法，而為什么要用這個(gè)方法來解決這個(gè)問題，或者說是這類問題，學(xué)生表現(xiàn)為不想關(guān)心.教師間的“內(nèi)卷”體現(xiàn)在講解習(xí)題時(shí)重結(jié)果，輕方法，采用大容量講解的“滿堂灌”教學(xué)模式，給學(xué)生布置的作業(yè)量幾乎無人能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，作業(yè)中存在大量重復(fù)性訓(xùn)練的習(xí)題，教師注重學(xué)生解題速度的培養(yǎng)而不注重方法與能力的培養(yǎng)，注重訓(xùn)練學(xué)生在考試中取得好的分?jǐn)?shù)，而不注重學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的綜合能力的培養(yǎng).久而久之，老師和學(xué)生都只注重“是什么”的“結(jié)果”，而不再注重“為什么”的“過程”，更不注重“做什么”的將來.

知識(shí)形成的規(guī)律，是要讓學(xué)生通過感知—推理—概括—應(yīng)用的思維過程去發(fā)現(xiàn)真理，掌握規(guī)律，提高能力.［5］而不是直接將各種定義、公式、原理等結(jié)論性知識(shí)進(jìn)行“死記”，解決問題也不是直接將“死記”的知識(shí)進(jìn)行“硬套”.“死記硬套”只能使學(xué)生思維僵化，更談不上激發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和提升學(xué)生的核心素養(yǎng).具體落實(shí)到某一題目的解答，也仍然是一個(gè)過程.以本題為例，小球從被拋出，再到經(jīng)過兩個(gè)特殊的位置，實(shí)際上小球在空間的運(yùn)動(dòng)也是一個(gè)過程，我們可以分析小球在空間運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律進(jìn)行分析、推理與解答.而不是將平時(shí)反復(fù)大量機(jī)械刷題得到的幾種解題“套路”用來生搬硬套，本題巧妙地將小球運(yùn)動(dòng)過程中的兩段位移以比例形式呈現(xiàn)，生搬硬套用物理公式來堆砌反而使物理問題復(fù)雜化，不利于問題的解決.我們不能單純地理解為試題出現(xiàn)了反“套路”，更應(yīng)看到試題實(shí)際上起到了對今后教學(xué)的導(dǎo)向作用，不能就題論題以提高學(xué)生的解題能力為目標(biāo)，而是要在立德樹人方面下功夫，回歸到物理教學(xué)的本原，培養(yǎng)能夠適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和祖國需要的人才.

3.3 注重變式教學(xué)

如何將學(xué)生從茫茫題海中解救出來，使學(xué)生包括解題能力在內(nèi)的綜合能力得以提升，“變式教學(xué)”就是一個(gè)很好的方法.我們不再以大量相似或者相同的題目讓學(xué)生進(jìn)行機(jī)械刷題，重復(fù)做題，浪費(fèi)學(xué)生寶貴的學(xué)習(xí)時(shí)間，而是將同一個(gè)題目進(jìn)行變式訓(xùn)練，將試題描述的情境進(jìn)行變換，或?qū)⒃囶}已知與未知條件進(jìn)行變換，或?qū)⒔鉀Q問題運(yùn)用到的物理知識(shí)進(jìn)行拓展，或?qū)⒔忸}方法進(jìn)行創(chuàng)新等，使學(xué)生包括解題能力在內(nèi)的物理學(xué)科能力得以提升.

要做好高中物理的“變式教學(xué)”，不僅要做好物理題目的變式訓(xùn)練，更應(yīng)做好教學(xué)方式與方法的改變，教學(xué)的最終目的是通過教師的“教”讓學(xué)生有所“學(xué)”，所以歸根結(jié)底是體現(xiàn)在了學(xué)生的“學(xué)”上面.學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體，我們不妨將教學(xué)的中心轉(zhuǎn)移到接受教育的學(xué)生，真正做到以生為本.課堂上我們將更多的時(shí)間留給學(xué)生，讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)的過程中自己去發(fā)現(xiàn)問題，教師針對學(xué)生發(fā)現(xiàn)的問題或者疑惑先讓學(xué)生間進(jìn)行充分的討論，讓學(xué)生自己解決問題和歸納解決問題的方法.難度較大的題目或者較難理解的知識(shí)點(diǎn)往往只有較少一部分學(xué)生能自己處理解決，這時(shí)不妨發(fā)動(dòng)不能解決問題的學(xué)生來暴露出問題的癥結(jié)，讓能夠自我解決問題的學(xué)生來分享解題方法或?qū)χR(shí)的認(rèn)識(shí)與理解，讓他們自己發(fā)現(xiàn)問題，自己解決問題，讓他們收獲知識(shí)與體驗(yàn)成功的快樂，這種主動(dòng)學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握的知識(shí)更為牢固.美國著名的學(xué)習(xí)專家愛德加·戴爾研究表明，個(gè)人學(xué)習(xí)或被動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)效果在30%以下，而團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)和參與式學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)效果卻在50%以上.所以將以老師講為主的教學(xué)變?yōu)橐詫W(xué)生參與學(xué)為主的教學(xué)不僅有利于提升課堂教學(xué)的效果，也有利于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，提高學(xué)生綜合素質(zhì).

3.4 注重情境教學(xué)、理論聯(lián)系實(shí)際

《中國高考評價(jià)體系》明確指出素質(zhì)教育培養(yǎng)出的合格人才應(yīng)該能夠?qū)W以致用，能夠探索并解決日常生活、學(xué)術(shù)科研、國家發(fā)展乃至人類社會(huì)所面臨的各種實(shí)際 問 題，［6］這 就 要 求教學(xué)中必須注重理論聯(lián)系實(shí)際，注重物理知識(shí)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相聯(lián)系，注意物理知識(shí)在日常生產(chǎn)、生活等方面的應(yīng)用.將物理試題情境化、生活化，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決物理問題的能力，還有利于培養(yǎng)學(xué)生將生活情境轉(zhuǎn)化為物理情境的能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.將前面的題目轉(zhuǎn)化為物理情境：將一小球從O點(diǎn)水平拋出，下落軌跡如圖3所示，已知小球由O點(diǎn)到A點(diǎn)和由A點(diǎn)到B點(diǎn)所用時(shí)間均為0.2 s，兩段位移之比為s1∶s2＝3∶7.重力加速度大小取g＝10 m／s2，忽略空氣阻力.求小球拋出時(shí)的速度大小.

圖3

這樣一來，試題的難度下降了不少，問題變得迎刃而解了.以2022年全國高考物理試題的甲、乙兩套試卷為例，涉及到理論聯(lián)系實(shí)際的題目就多達(dá)8道（如表1）.

表1

物理教師要引導(dǎo)學(xué)生從“解題”向“解決問題”的轉(zhuǎn)變，就必須在平時(shí)的教育教學(xué)活動(dòng)中，注意理論聯(lián)系實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生把生活中的真實(shí)情境轉(zhuǎn)化為物理情境，建立物理模型，提升學(xué)生靈活運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，從而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展.

3.5 注重試題表達(dá)準(zhǔn)確易懂

高考被認(rèn)為是一種最為公平的競爭，一直都具有極高的社會(huì)關(guān)注度，所以試題的描述必須注重嚴(yán)謹(jǐn)，避免引起歧義，易于學(xué)生理解題意.試題中描述“使用頻閃儀和照相機(jī)對運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝”，以及“某次拍攝時(shí)，小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光”，這些內(nèi)容都容易讓考生理解頻閃儀和照相機(jī)是兩個(gè)設(shè)備，而兩個(gè)設(shè)備是獨(dú)立工作還是協(xié)同工作，以及怎樣協(xié)同工作試題沒有交代，拍攝的是照片還是視頻也沒交代.當(dāng)然，考生會(huì)與使用手機(jī)拍照進(jìn)行類比，認(rèn)為二者是同時(shí)工作的，也就是說頻閃儀閃光的同時(shí)照相機(jī)會(huì)進(jìn)行拍照，但試題后來描述的“某次拍攝時(shí)，小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光”，就容易讓考生想到是不是有某次拍攝時(shí)頻閃儀沒有閃光，或者是頻閃儀閃光時(shí)相機(jī)沒有拍照.分析整個(gè)題目可以大概認(rèn)為這里的頻閃儀和照相機(jī)實(shí)際上就是一臺(tái)頻閃攝影器材，那么這里是否可以直接描述為頻閃照相機(jī)，再對頻閃照相機(jī)拍攝原理做一個(gè)簡單介紹，讓包含偏遠(yuǎn)落后地區(qū)在內(nèi)的所有學(xué)生都能輕松理解題意.將考查目的指向物理問題本身，而不是對題意的揣摩.提出這個(gè)建議似乎有點(diǎn)吹毛求疵，但對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任應(yīng)該說是極為有利的.

通過對2022年高考（甲卷）理綜第24題的解析，再結(jié)合整套試題的分析，筆者感受到了高質(zhì)量高考試題之所以優(yōu)秀，是因?yàn)橥ㄟ^一套試題就可以準(zhǔn)確回答“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”.［6］教育教學(xué)工作者也應(yīng)該在此引導(dǎo)下，回歸到物理教學(xué)的本原，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng).